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光笼化醌甲基化物交联剂用于蛋白质-蛋白质及蛋白质-DNA复合物的光控化学交联
摘要： 小分子交联剂对于探究生物分子相互作用及解决大蛋白质复合物和固有无序蛋白的交联质谱（CXMS）研究具有不可替代的价值。现有化学交联剂仅靶向少量特定氨基酸残基，限制了交联数量与类型；而传统光交联剂虽能非选择性地靶向几乎所有残基，却使数据分析复杂化。本研究报道了基于光笼醌甲基化物（PQM）的交联剂，其通过特异性迈克尔加成反应可同时靶向九种亲核残基。除天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸外，PQM交联剂还能靶向谷氨酰胺、精氨酸和天冬酰胺——这些是目前化学交联剂无法作用的残基，显著提升了单一交联剂的靶向范围。此类多重交联特性将增加CXMS鉴定中交联肽段的丰度，并为结构解析提供充分约束条件。该PQM交联剂已在体外、大肠杆菌及哺乳动物细胞中成功用于二聚体蛋白与内源膜受体的交联。其中NHQM交联剂还能直接实现蛋白与DNA的交联——目前具备此功能的交联剂极少。这些具有光激活特性与多靶点反应活性的PQM交联剂，将大幅提升基于化学交联技术在蛋白质-蛋白质/蛋白质-DNA网络研究及结构生物学领域的应用效能。
关键词： DNA-蛋白质相互作用、交联剂、蛋白质-蛋白质相互作用、光交联、甲氧基醌
更新于2025-09-19 17:13:59
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光笼化醌甲基化物交联剂用于蛋白质-蛋白质及蛋白质-DNA复合物的光控化学交联
摘要： 小分子交联剂对于探究生物分子相互作用及在交联质谱（CXMS）中解析大蛋白质复合物和固有无序蛋白具有不可替代的价值。现有化学交联剂仅靶向少数特定氨基酸残基，限制了交联数量与类型；而传统光交联剂虽能非选择性地靶向几乎所有残基，却使数据分析复杂化。本研究报道了基于光笼醌甲基化物（PQM）的交联剂，其能通过特异性迈克尔加成反应同时靶向九种亲核残基。除天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸外，PQM交联剂还能有效交联谷氨酰胺、精氨酸和天冬酰胺——这些残基此前无法被现有化学交联剂靶向，显著提升了单一交联剂的残基覆盖范围。此类多重交联特性将增加CXMS鉴定中交联肽段的丰度，并提供充足的结构约束以辅助结构解析。我们成功将该交联剂应用于体外体系、大肠杆菌及哺乳动物细胞中二聚体蛋白与内源膜受体的交联实验。其中NHQM交联剂可直接实现蛋白与DNA的交联——此类功能交联剂此前极少存在。PQM交联剂的光激活特性与多重靶向反应性，将大幅提升基于化学交联技术在蛋白质-蛋白质/蛋白质-DNA网络研究及结构生物学领域的应用效能。
关键词： 醌甲基化物、光交联、DNA-蛋白质相互作用、交联剂、蛋白质-蛋白质相互作用
更新于2025-09-11 14:15:04